绍了脉冲混沌同步的基本原理,提出了基于脉冲同步的一般化混沌保密通信系统。针对该系统存在的传输时间帧拥堵问题,提出一种“信息感应”脉冲同步系统。该系统中有用信息被嵌入在发射端的同步脉冲里,在接收端再通过这些脉冲被感应出来,解决了时间帧拥堵的问题。
《基于脉冲同步的混沌保密通信系统》这篇文章深入探讨了混沌保密通信领域的最新进展,特别是如何利用脉冲同步技术来解决传统系统中的时间帧拥堵问题。脉冲混沌同步是一种混沌同步方式,它允许两个混沌系统在离散时间点上通过脉冲信号实现同步。这一概念在1990年由Pecora和Carroll首次引入,引发了混沌同步技术的研究热潮。
混沌保密通信系统经历了四个发展阶段,从最初的加性混沌遮掩和混沌键控系统,到混沌调制系统,再到混沌密码系统,最后是基于脉冲控制理论的脉冲同步混沌系统。其中,脉冲同步混沌系统是第四代,其优点在于显著降低了同步信号的带宽需求,从而提高了信道利用率和安全性。然而,传统的连续混沌同步方法存在带宽宽、信道利用率低的问题,而脉冲同步可以有效地解决这个问题。
脉冲同步的原理在于,通过驱动系统在离散时间点τi发送状态信息给响应系统,使得响应系统的状态发生跳变。脉冲微分方程描述了这种行为,误差系统可以表示为脉冲同步的动态。脉冲同步系统对于信道噪声和参数失配具有更好的鲁棒性,但同步建立时间较长。
文章提出了一种“信息感应”脉冲同步系统,将有用信息嵌入到发射端的同步脉冲中,接收端通过这些脉冲感应出信息,有效解决了时间帧拥堵问题。这种系统包括发射机和接收机,两者都包含混沌系统,发射端将同步脉冲和加密信息组合成时间帧,而接收端则将它们分离,利用同步脉冲同步混沌系统并解密信息。
实验结果表明,脉冲宽度Q与脉冲周期T的关系对系统性能至关重要。在某些条件下,Q只需要T的小部分就能实现良好的同步,这使得大部分时间可以用于传输加密信息,从而提高效率。然而,当T增大时,Q/T的比例也会增加,导致可用于传输信息的时间减少。
基于脉冲同步的混沌保密通信系统结合了混沌同步的鲁棒性和传统密码学的安全性,通过优化脉冲宽度和时间帧长度,可以实现高效且安全的信息传输。这种技术在未来的网络通信中具有巨大的应用潜力,尤其是在高安全性要求的通信场景中。